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基于串联质谱标签的电针改善阿尔茨海默病大鼠学习记忆损伤的海马组织蛋白质组学研究

Proteomic study of hippocampal tissue on electroacupuncture?improved learning and memory impairment in Alzheimer's disease rats based on tandem mass tag labeling

摘要目的 观察电针对阿尔茨海默病(AD)大鼠学习记忆能力和海马组织蛋白质组的影响,探索电针防治AD的差异蛋白及其调控途径.方法 将24只SD大鼠按照随机数字法分为假手术(Sham)组、模型(Model)组、电针(EA)组,每组8只.采用双侧大脑海马CA1区内注射淀粉样蛋白β蛋白片段1-42(Aβ1-42)构建AD模型.连续电针干预7周后,采用Morris水迷宫实验评价大鼠学习记忆能力,采用新物体识别实验评估大鼠识别记忆和新奇偏好能力,采用串联质谱标签(TMT)标记定量蛋白质组学技术检测大鼠海马组织蛋白质组,对差异蛋白进行基因本体(GO)和京都基因与基因组数据库(KEGG)等富集分析,采用平行反应监测(PRM)法对关键差异蛋白进行验证.结果 与Sham组比较,Model组大鼠的逃避潜伏期显著延长(P<0.01),穿越平台次数显著减少(P<0.01),目标象限停留时间均显著缩短(P<0.01);与Model组相比,EA组的逃避潜伏期明显短于Model组(P<0.01),EA组穿越平台次数显著增加(P<0.01),目标象限停留时间则显著延长(P<0.01).各组大鼠游泳速度没有显著的组间差异(P>0.05).在相同物体探索阶段,各组大鼠探索相同物体识别指数没有显著差异(P>0.05);在新物体探索阶段,与Sham组比,Model组大鼠新物体识别指数明显下降(P<0.01),与Model组相比,EA组新物体识别指数明显升高(P<0.01).蛋白质组学分析结果显示,共鉴定出211种差异表达蛋白,根据差异筛选出11个显著逆转的目的蛋白;KEGG分析结果表明,突触囊泡周期、谷氨酸能突触通路为主要调控通路.最终确定了两种关键蛋白,即蛋白酪氨酸磷酸酶非受体5型(PTPN5)及钠和氯依赖的γ-氨基丁酸转运体3(GAT3),它们分别与谷氨酸能突触通路和突触囊泡通路相关.PRM结果表明,与Sham组相比,Model组大鼠海马组织中PTPN5、GAT3蛋白的表达量增加(P<0.01);与Model组相比,EA组大鼠海马组织中PTPN5、GAT3蛋白表达量减少(P<0.01),与蛋白质组学趋势一致.结论 电针可能通过调控海马组织PTPN5、GAT3的表达,进而改善AD大鼠的学习记忆能力.

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